Experimental and theoretical survey of diverse far-red O2-evolving photosynthesis
多种远红产氧光合作用的实验与理论研究
基本信息
- 批准号:20K06684
- 负责人:
- 金额:$ 2.75万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2020
- 资助国家:日本
- 起止时间:2020-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
植物とシアノバクテリアの営む酸素発生型光合成は、クロロフィルa (Chl a)色素の吸収する400-700nmの可視光を使うが、光合成細菌の非酸素発生型光合成ではバクテリオクロロフィル(BChl)が吸収する380-900nmの可視-近赤外(FR)光を使う。可視光よりエネルギーの低い700-800nmの近赤外光でも酸素発生光合成(FR-O2型光合成)が行われる事を我々は報告した (‘98年)。近年、さらに多くの「FR-O2型光合成」をするシアノバクテリアや藻類が 見出され、研究が進展した。本研究では、Chl aの代わりに、740nm光を利用できるChl dで「FR-O2型光合成」をするシアノバクテリア種アカリオクロリスの光化学系I (PSI)の構造を、解明し論文発表した(2021)。この反応中心は’98年に我々が初精製し、反応中心Chl d-2量体をP740と命名した。構造情報を使い、理論解析をした。別種のChl fを使いFR-O2型光合成をする反応中心でも理論検討を進めた。Chlf型10種 、Chl d型アカリオ属7株、red-Chl a型南極コケ1種の光反応を実測した。シアノバクテリアPSI (96Chl aをもつ)と似た構造でBChl-gをもつヘリオバクテリアのI型反応中心の理論解析を行った。超高速励起エネルギー移動過程を計算機内で再現した。クロロフィルを置き換える仮想実験系を作り、in silicoでの進化実験を行った。これは人工光合成系開発にも利用できる。さらにBChla30と4Chlaを持ち長波長800-840nm光を利用する緑色硫黄細菌の反応中心(GsbRCお)の理論モデルを作成した。この系はFR型反応中心の祖先型に近い。励起エネルギー移動、エネルギー分布変化をしらべた。
The absorption of pigment in plants and photosynthetic bacteria is 400-700nm and 380-900nm, respectively. A report was made on the synthesis of phosphorescence in the low 700-800nm region of visible light (FR-O2 type photosynthesis). In recent years, there has been a lot of progress in the development of FR-O2 photosynthesis. In this study, the structure of the photochemical system I (PSI) of Chl a and 740nm light was elucidated (2021). In 1998, the center of the reaction was first refined, and the center of the reaction was named Chl d-2. Structural information, theoretical analysis. The theory of FR-O2 photosynthesis is discussed in detail. 10 species of Chlf type, 7 species of Chld type, 1 species of red-Chla type and 1 species of Antarctic type were tested. A Theoretical Analysis of the I-type Anti-vibration Center of the BChl-g Structure The process of moving at high speed is reproduced in the computer. The evolution of silicon is a process of evolution. The development and utilization of artificial photosynthesis system. A theoretical study of the utilization of BChla30 - 4Chla at wavelengths of 800-840nm by green sulfur bacteria reaction centers (GsBRCs) was conducted. This is a close relation between the FR type anti-retrogressive center and the ancestral type. The movement and distribution of energy
项目成果
期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
緑色硫黄細菌 I 型反応中心の励起状態の理論計算と主要 BChl-a 除去実験
绿硫细菌I型反应中心激发态的理论计算及主要BChl-a去除实验
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:伊藤繁;木村明洋;鬼頭宏任;浅井智広;大岡宏造
- 通讯作者:大岡宏造
Direct Energy Transfer from Allophycocyanin-Free Rod-Type CpcL-Phycobilisome to Photosystem I
- DOI:10.1021/acs.jpclett.1c01763
- 发表时间:2021-07-14
- 期刊:
- 影响因子:5.7
- 作者:Noji, Tomoyasu;Watanabe, Mai;Ikeuchi, Masahiko
- 通讯作者:Ikeuchi, Masahiko
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- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:中村有花;下岡渉;鬼頭宏任;伊藤繁;木村明洋
- 通讯作者:木村明洋
ヘリオバクテリアI型反応中心と光化学系Iにおける光捕集機能の解析と比較
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- DOI:
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:木村明洋;鬼頭宏任;重田育照;伊藤繁
- 通讯作者:伊藤繁
Theoretical Model of the Far-Red-Light-Adapted Photosystem I Reaction Center of Cyanobacterium <i>Acaryochloris marina</i> Using Chlorophyll <i>d</i> and the Effect of Chlorophyll Exchange
利用叶绿素<i>d</i>构建蓝藻<i>Acaryocholis marina</i>远红光适应光系统I反应中心的理论模型及叶绿素交换效应
- DOI:10.1021/acs.jpcb.2c00869
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kimura Akihiro;Kitoh-Nishioka Hirotaka;Aota Toshimichi;Hamaguchi Tasuku;Yonekura Koji;Kawakami Keisuke;Shinzawa-Itoh Kyoko;Inoue-Kashino Natsuko;Ifuku Kentaro;Yamashita Eiki;Kashino Yasuhiro;Itoh Shigeru
- 通讯作者:Itoh Shigeru
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